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钢铁知识大全搞机械的人士必须的知识（转载文章）钢铁知识大全

钢铁知识大全(1)

钢材机械性能介绍

1.屈服点（σs）

钢材或试样在拉伸时，当应力超过弹性极限，即使应力不再增加，而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形，称此现象为屈服，而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。

设Ps为屈服点s处的外力，Fo为试样断面积，则屈服点σs=Ps/Fo(MPa)，MPa称为兆帕等于N（牛顿）/mm2，（MPa=106Pa，Pa：帕斯卡=N/m2）

2.屈服强度（σ0.2）

有的金属材料的屈服点极不明显，在测量上有困难，因此为了衡量材料的屈服特性，规定产生永久残余塑性变形等于一定值（一般为原长度的0.2%）时的应力，称为条件屈服强度或简称屈服强度σ0.2。

3.抗拉强度（σb）

材料在拉伸过程中，从开始到发生断裂时所达到的最大应力值。它表示钢材抵抗断裂的能力大小。与抗拉强度相应的还有抗压强度、抗弯强度等。

设Pb为材料被拉断前达到的最大拉力，Fo为试样截面面积，则抗拉强度σb=Pb/Fo（MPa）。

4.伸长率（δs）

材料在拉断后，其塑性伸长的长度与原试样长度的百分比叫伸长率或延伸率。

5.屈强比（σs/σb）

钢材的屈服点（屈服强度）与抗拉强度的比值，称为屈强比。屈强比越大，结构零件的可靠性越高，一般碳素钢屈强比为0.6-0.65，低合金结构钢为0.65-0.75合金结构钢为0.84-0.86。

6.硬度

硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高，耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。

⑴布氏硬度（HB）

以一定的载荷（一般3000kg）把一定大小（直径一般为10mm）的淬硬钢球压入材料表面，保持一段时间，去载后，负荷与其压痕面积之比值，即为布氏硬度值（HB），单位为公斤力/mm2(N/mm2)。

⑵洛氏硬度（HR）

当HB>450或者试样过小时，不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个支持角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球，在一定载荷下压入被测材料表面，由压痕的深度求出材料的硬度。根据试验材料硬度的不同，分三种不同的标度来表示：

HRA：是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度极高的材料（如硬质合金等）。

HRB：是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球，求得的硬度，用于硬度较低的材料（如退火钢、铸铁等）。

HRC：是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度，用于硬度很高的材料（如淬火钢等）。

⑶维氏硬度（HV）

以120kg以内的载荷和支持角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面，用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值，即为维氏硬度值（HV）

钢材商品知识（一）钢的分类

第一节钢的分类

一、黑色金属和有色金属

1、黑色金属

是指铁和铁的合金。如钢、生铁、铁合金、铸铁等。钢和生铁都是以铁为基础，以碳为主要添加元素的合金，统称为铁碳合金。

生铁是指把铁矿石放到高炉中冶炼而成的产品，主要用来炼钢和制造铸件。

把铸造生铁放在熔铁炉中熔炼，即得到铸铁（液状,含碳量大于2.11%的铁碳合金），把液状铸铁浇铸成铸件，这种铸铁叫铸铁件。

铁合金是由铁与硅、锰、铬、钛等元素组成的合金，铁合金是炼钢的原料之一，在炼钢时做钢的脱氧剂和合金元素添加剂用。

含碳量低于2.11%的铁碳合金称为钢，把炼钢用生铁放到炼钢炉内按一定工艺熔炼，即得到钢。钢的产品有钢锭、连铸坯和直接铸成各种钢铸件等。通常所讲的钢，一般是指轧制成各种钢材的钢。

2、有色金属

又称非铁金属，指除黑色金属外的金属和合金，如铜、锡、铅、锌、铝以及黄铜、青铜、铝合金和轴承合金等。另外在工业上还采用铬、镍、锰、钼、钴、钒、钨、钛等，这些金属主要用作合金附加物，以改善金属的性能，其中钨、钛、钼等多用以生产刀具用的硬质合金。以上这些有色金属都称为工业用金属，此外还有贵重金属：铂、金、银等和稀有金属，包括放射性的铀、镭等。

二、钢的分类

钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、锰、硫、磷等。钢的分类方法多种多样，其主要方法有如下七种：

1、按品质分类

(1)普通钢（P≤0.045%，S≤0.050%）

(2)优质钢（P、S均≤0.035%）

(3)高级优质钢（P≤0.035%，S≤0.030%）

2、按化学成份分类

(1)碳素钢：

a.低碳钢（C≤0.25%）；b.中碳钢（C≤0.25～0.60%）；c.高碳钢（C≤0.60%）。

(2)合金钢：

a.低合金钢（合金元素总含量≤5%）；b.中合金钢（合金元素总含量＞5～10%）；c.高合金钢（合金元素总含量＞10%）。

3、按成形方法分类：

(1)锻钢；(2)铸钢；(3)热轧钢；(4)冷拉钢。

4、按金相组织分类

(1)退火状态的：a.亚共析钢（铁素体+珠光体）；b.共析钢（珠光体）；c.过共析钢（珠光体+渗碳体）；d.莱氏体钢（珠光体+渗碳体）。

(2)正火状态的：a.珠光体钢；b.贝氏体钢；c.马氏体钢；d.奥氏体钢。

(3)无相变或部分发生相变的

5、按用途分类

(1)建筑及工程用钢：a.普通碳素结构钢；b.低合金结构钢；c.钢筋钢。

(2)结构钢

a.机械制造用钢：(a)调质结构钢；(b)表面硬化结构钢：包括渗碳钢、渗氨钢、表面淬火用钢；(c)易切结构钢；(d)冷塑性成形用钢：包括冷冲压用钢、冷镦用钢。

b.弹簧钢

c.轴承钢

(3)工具钢：a.碳素工具钢；b.合金工具钢；c.高速工具钢。

(4)特殊性能钢：a.不锈耐酸钢；b.耐热钢：包括抗氧化钢、热强钢、气阀钢；c.电热合金钢；d.耐磨钢；e.低温用钢；f.电工用钢。

(5)专业用钢——如桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容器用钢、农机用钢等。

6、综合分类

(1)普通钢

a.碳素结构钢：(a)Q195；(b)Q215(A、B)；(c)Q235(A、B、C)；(d)Q255(A、B)；(e)Q275。

b.低合金结构钢

c.特定用途的普通结构钢

(2)优质钢（包括高级优质钢）

a.结构钢：(a)优质碳素结构钢；(b)合金结构钢；(c)弹簧钢；(d)易切钢；(e)轴承钢；(f)特定用途优质结构钢。

b.工具钢：(a)碳素工具钢；(b)合金工具钢；(c)高速工具钢。

c.特殊性能钢：(a)不锈耐酸钢；(b)耐热钢；(c)电热合金钢；(d)电工用钢；(e)高锰耐磨钢。

7、按冶炼方法分类

(1)按炉种分

a.转炉钢：(a)酸性转炉钢；(b)碱性转炉钢。或(a)底吹转炉钢；(b)侧吹转炉钢；(c)支持吹转炉钢。

b.电炉钢：(a)电弧炉钢；(b)电渣炉钢；(c)感应炉钢；(d)真空自耗炉钢；(e)电子束炉钢。

(2)按脱氧程度和浇注制度分

a.沸腾钢；b.半镇静钢；c.镇静钢；d.特殊镇静钢。

钢铁知识大全（2）

第二节我国钢号表示方法

一、我国钢号表示方法概述

钢的牌号简称钢号，是对每一种具体钢产品所取的名称，是人们了解钢的一种共同语言。我国的钢号表示方法，根据国家标准《钢铁产品牌号表示方法》（GB/T221—2000）中规定，并于2000年11月1日开始实施。

产品牌号的表示，一般采用采用汉语拼音字母、化学元素符号和阿拉伯数字相结合的方法表示。即：

①钢号中化学元素采用国际化学符号表示，例如Si,Mn,Cr……等。混合稀土元素用“RE”（或“Xt”）表示。

②产品名称、用途、冶炼和浇注方法等，一般采用汉语拼音的缩写字母表示，

③钢中主要化学元素含量（%）采用阿拉伯数字表示。

采用汉语拼音字母表示产品名称、用途、特性和工艺方法时，一般从代表产品名称的汉语拼音中选取第一个字母。当和另一个产品所选用的字母重复时，可改用第二个字母或第三个字母，或同时选取两个汉字中的第一个拼音字母。

暂时没有可采用的汉字及汉语拼音的，采用符号为英文字母。

二、我国钢号表示方法的分类说明

1、碳素结构钢和低合金高强度结构牌号表示方法

以上用钢通常分为通用钢和专用钢两大类。牌号表示方法，由钢的屈服点或屈服强度的汉语拼音字母、屈服点或屈服强度数值，钢的质量等级等部分组成，还有的钢加脱氧程度，实际是4个部分组成。

①通用结构钢采用代表屈服点的拼音字母“Q”。屈服点数值(单位为MPa)和表1中规定的质量等级（A、B、C、D、E）、脱氧方法（F、b、Z、TZ）等符号，按顺序组成牌号。例如：碳素结构钢牌号表示为：Q235AF，Q235BZ；低合金高强度结构钢牌号表示为：Q345C，Q345D。

Q235BZ表示屈服点值≥235MPa、质量等级为B级的镇静碳素结构钢。

Q235和Q345这两个牌号是工程用钢最典型,生产和使用量最大,用途最广泛的牌号。这两牌号几乎世界各国都有。

碳素结构钢的牌号组成中，镇静钢符号“Z”和特殊镇静钢符号“TZ”可以省略，例如：质量等级分别为C级和D级的Q235钢，其牌号表示应为Q235CZ和Q235DTZ，但可以省略为Q235C和Q235D。

低合金高强度结构钢有镇静钢和特殊镇静钢，但牌号尾部不加写表示脱氧方法的符号。

②专用结构钢一般采用代表钢屈服点的符号“Q”、屈服点数值和表1中规定的代表产品用途的符号等表示，例如：压力容器用钢牌号表示为“Q345R”；耐候钢其牌号表示为Q340NH；Q295HP焊接气瓶用钢牌号；Q390g锅炉用钢牌号；Q420q桥梁用钢牌号。

③根据需要，通用低合金高强度结构钢的牌号也可以采用两位阿拉伯数字(表示平均含碳量，以万分之几计)和化学元素符号，按顺序表示；专用低合金高强度结构钢的牌号，也可以采用两位阿拉伯数字(表示平均含碳量，以万分之几计)和化学元素符号，以及表1中规定代表产品用途的符号，按顺序表示。

2、优质碳素结构钢和优质碳素弹簧钢牌号表示方法

优质碳素结构钢采用两位阿拉伯数字(以万分之几计表示平均含碳量)或阿拉伯数字和元素符号、表1中规定的符号组合成牌号。

①沸腾钢和半镇静钢，在牌号尾部分别加符号“F”和“b”。例如：平均含碳量为0.08%的沸腾钢，其牌号表示为“08F”；平均含碳量为0.10%的半镇静钢，其牌号表示为“10b”。

②镇静钢(S、P分别≤0.035%)一般不标符号。例如：平均含碳量为0.45%的镇静钢，其牌号表示为“45”。

③较高含锰量的优质碳素结构钢，在表示平均含碳量的阿拉伯数字后加锰元素符号。例如：平均含碳量为0.50%，含锰量为0.70%～1.00%的钢，其牌号表示为“50Mn”。

④高级优质碳素结构钢(S、P分别≤0.030%)，在牌号后加符号“A”。例如：平均含碳量为0.45%的高级优质碳素结构钢，其牌号表示为“45A”。

⑤特级优质碳素结构钢(S≤0.020%、P≤0.025%)，在牌号后加符号“E”。例如：平均含碳量为0.45%的特级优质碳素结构钢，其牌号表示为“45E”。

优质碳素弹簧钢牌号的表示方法与优质碳素结构钢牌号表示方法相同(65、70、85、65Mn钢在GB/T1222和GB/T699两个标准中同时分别存在)。

3、合金结构钢和合金弹簧钢牌号表示方法

①合金结构钢牌号采用阿拉伯数字和标准的化学元素符号表示。

用两位阿拉伯数字表示平均含碳量(以万分之几计)，放在牌号头部。

合金元素含量表示方法为：平均含量小于1.50%时，牌号中仅标明元素，一般不标明含量；平均合金含量为1.50%～2.49%、2.50%～3.49%、3.50%～4.49%、4.50%～5.49%、……时，在合金元素后相应写成2、3、4、5……。

例如：碳、铬、锰、硅的平均含量分别为0.30%、0.95%、0.85%、1.05%的合金结构钢，当S、P含量分别≤0.035%时，其牌号表示为“30CrMnSi”。

高级优质合金结构钢(S、P含量分别≤0.025%)，在牌号尾部加符号“A”表示。例如：“30CrMnSiA”。

特级优质合金结构钢(S≤0.015%、P≤0.025%)，在牌号尾部加符号“E”，例如：“30CrMnSiE”。

专用合金结构钢牌号尚应在牌号头部(或尾部)加表1中规定代表产品用途的符号。例如，铆螺专用的30CrMnSi钢，钢号表示为ML30CrMnSi。

②合金弹簧钢牌号的表示方法与合金结构钢相同。

例如：碳、硅、锰的平均含量分别为0.60%、1.75%、0.75%的弹簧钢，其牌号表示为“60Si2Mn”。高级优质弹簧钢，在牌号尾部加符号“A”，其牌号表示为“60Si2MnA”。

4、易切削钢牌号表示方法

易切削钢采用标准化学元素符号、表1规定的符号和阿拉伯数字表示。阿拉伯数字表示平均含碳量(以万分之几计)。

①加硫易切削钢和加硫、磷易切削钢，在符号“Y”和阿拉伯数字后不加易切削元素符号。

例如：平均含碳量为0.15%的易切削钢，其牌号表示为“Y15”。

②较高含锰量的加硫或加硫、磷易切削钢在符号“Y”和阿拉伯数字后加锰元素符号。例如：平均含碳量为0.40%，含锰量为1.20%～1.55%的易切削钢，其牌号表示为“Y40Mn”。

③含钙、铅等易切削元素的易切削钢，在符号“Y”和阿拉伯数字后加易切削元素符号。例如：“Y15Pb”、“Y45Ca”。

5、非调质机械结构钢牌号表示方法

非调质机械结构钢，在牌号头部分别加符号“YF”和“F”表示易切削非调质机械结构钢和热锻用非调质机械结构钢，牌号表示方法的其他内容与合金结构钢相同。例如：“YF35V”、“F45V”6、工具钢牌号表示方法

工具钢分为碳素工具钢、合金工具钢和高速工具钢三类。

①碳素工具钢采用标准化学元素符号、表1规定的符号和阿拉伯数字表示。阿拉伯数字表示平均含碳量(以千分之几计)。

a.普通含锰量碳素工具钢，在工具钢符号“T”后为阿拉伯数字。例如：平均含碳量为0.80%的碳素工具钢，其牌号表示为“T8”。

b.较高含锰量的碳素工具钢，在工具钢符号“T”和阿拉伯数字后加锰元素符号。例如：“T8Mn”。

c.高级优质碳素工具钢，在牌号尾部加“A”。例如：“T8MnA”。

②合金工具钢和高速工具钢

合金工具钢、高速工具钢牌号表示方法与合金结构钢牌号表示方法相同。采用标准规定的合金元素符号和阿拉伯数字表示，但一般不标明平均含碳量数字，例如：平均含碳量为1.60%，含铬、钼，钒含量分别为11.75%、0.50%、0.22%的合金工具钢，其牌号表示为“Cr12MoV”；平均含碳量为0.85%，含钨、钼、铬、钒含量分别为6.00%、5.00%、4.00%、2.00%的高速工具钢，其牌号表示为“W6Mo5Cr4V2”。

若平均含碳量小于1.00%时，可采用一位阿拉伯数字表示含碳量(以千分之几计)。例如：平均含碳量为0.80%，含锰量为0.95%，含硅量为0.45%的合金工具钢，其牌号表示为“8MnSi”。

低铬(平均含铬量＜1.00%)合金工具钢，在含铬量(以千分之几计)前加数字“0”。例如：平均含铬量为0.60%的合金工具钢，其牌号表示为“Cr06”。

7、塑料模具钢牌号表示方法

塑料模具钢牌号除在头部加符号“SM”外，其余表示方法与优质碳素结构钢和合金工具钢牌号表示方法相同。例如：平均含碳量为0.45%的碳素塑料模具钢，其牌号表示为“SM45”；平均含碳量为0.34%，含铬量为1.70%，含钼量为0.42%的合金塑料模具钢，其牌号表示为“SM3Cr2Mo”。

8、轴承钢牌号表示方法

轴承钢分为高碳铬轴承钢、渗碳轴承钢、高碳铬不锈轴承钢和高温轴承钢等四大类。

①高碳铬轴承钢，在牌号头部加符号“G”，但不标明含碳量。铬含量以千分之几计，其他合金元素按合金结构钢的合金含量表示。例如：平均含铬量为1.50%的轴承钢，其牌号表示为“GCr15”。

②渗碳轴承钢，采用合金结构钢的牌号表示方法，另在牌号头部加符号“G”。例如：“G20CrNiMo”。

高级优质渗碳轴承钢，在牌号尾部加“A”。例如：“G20CrNiMoA”。

③高碳铬不锈轴承钢和高温轴承钢，采用不锈钢和耐热钢的牌号表示方法，牌号头部不加符号“G”。例如：高碳铬不锈轴承钢“9Cr18”和高温轴承钢“10Cr14Mo”。

9、不锈钢和耐热钢的牌号表示方法

不锈钢和耐热钢牌号采用标准规定的合金元素符号和阿拉伯数字表示，为切削不锈钢、易切削耐热钢在牌号头部加“Y”。

一般用一位阿拉伯数字表示平均含碳量(以千分之几计)；当平均含碳量≥1.00%时，用两位阿拉伯数字表示；当含碳量上限＜0.10%时，以“0”表示含碳量；当含碳量上限≤0.03%，＞0.01%时(超低碳)，以“03”表示含碳量；当含碳量上限(≤0.01%时极低碳)，以“01”表示含碳量。含碳量没有规定下限时，采用阿拉伯数字表示含碳量的上限数字。

合金元素含量表示方法同合金结构钢。例如：平均含碳量为0.20%，含铬量为13%的不锈钢，其牌号表示为“2Cr13”；含碳量上限为0.08%，平均含铬量为18%，含镍量为9%的铬镍不锈钢，其牌号表示为“0Cr18Ni9”；含碳量上限为0.12%，平均含铬量为17%的加硫易切削铬不锈钢，其牌号表示为“Y1Cr17”；平均含碳量为1.10%，含铬量为17%的高碳铬不锈钢，其牌号表示为“11Cr7”；含碳量上限为0.03%，平均含铬量为19%，含镍量为10%的超低碳不锈钢，其牌号表示为“03Cr19Ni10”；含碳量上限为0.01%，平均含铬量为19%，含镍量为11%的极低碳不锈钢，其牌号表示为“01Cr19Ni11”。

国内现行不锈耐热钢标准是参照JIS标准修订的,但不锈耐热钢牌号表示方法与日本等国个标准不同。我们是用合金元素和平均含C量表示,日本是用表示用途的字母和阿拉伯数字表示。例如不锈钢牌号SUS202、SUS316、SUS430,S-steel(钢),U-use(用途),S-stainless(不锈钢)。例如耐热钢牌号,SUH309、SUH330、SUH660、H-Heatresistins。牌号中不同数字表示各种不同类型的不锈耐热钢。日本表示不锈耐热钢各类不同产品,是在牌号后加上相应的字母,例如不锈钢棒SUS-B,热轧不锈钢板SUS-HP;耐热钢棒SUHB,耐热钢板SUHP。英、美等西方国家,不锈耐热钢牌号表示方法与日本基本一致,主要是用阿拉伯数字表示,而且表示的数字是相同的,即牌号是相同的。因为日本的不锈耐热钢是采用美国的。

10、焊接用钢牌号表示方法

焊接用钢包括焊接用碳素钢、焊接用合金钢和焊接用不锈钢等，其牌号表示方法是在各类焊接用钢牌号头部加符号“H”。例如：“H08”、“H08Mn2Si”、“H1Cr18Ni9”。

高级优质焊接用钢，在牌号尾部加符号“A”。例如：“H08A”、“08Mn2SiA”。

11、电工用硅钢

钢号由数字、字母和数字组成。

无取向和取向硅钢的字母符号分别为”W”和”Q”

厚度放在前头，字母符号放在中间，铁损数值放在后头，例如30Q113。取向硅钢中，高磁感的字母符号”G”与”Q”放在一起，例如30QG113

字母之后的数字表示铁损值（W/kg）的100倍。

字母“G”者，表示在高频率下检验的；未加“G”者，表示在频率为50周波下检验的。

30Q113表示电工用冷轧取向硅钢产品在50赫频率时的最大单位重量铁损值为1.13W/kg。

冷轧硅钢表示方法与日本标准(JISC2552-86)一致，只是字母符号不同，例如取向硅钢牌号27Q140,与之相对应的JIS牌号为27G140，30QG110与之相应的JIS牌号为30P110（G：表示普通材料，P：表示高取向性）。无取向硅钢牌号35W250，与之相应的JIS牌号为35A250。钢铁知识大全（3）

钢材的生产工艺

1、碳素钢的定义及钢中五元素

含碳2%以下的铁碳合金称为钢。

碳素钢中的五元素是指化学成份中的主要组成物，即C、Si、Mn、S、P（碳、硅、锰、硫、磷）。其次是在炼钢过程中不可避免地会混入气体，含O、H、N（氧、氢、氮）。此外，用铝—硅脱氧镇静工艺中，必然在钢水中含有Al，当Als（酸溶铝）≥0。020%时，还有细化晶粒的作用。

2、钢铁是怎样炼成的？

炼钢的主要任务是按所炼钢种的质量要求，调整钢中碳和合金元素含量到规定范围之内，并使P、S、H、O、N等杂质的含量降至允许限量之下。炼钢过程实质上是一个氧化过程，炉料中过剩的碳被氧化，燃烧成CO气体逸出，其它Si、P、Mn等氧化后进入炉渣中。S部份进入炼渣中，部份则生成SO2排出。当钢水成份和温度达到工艺要求后，即可出钢。为了除去钢中过剩的氧及调整化学成份，可以添加脱氧剂和铁合金或合金元素。

3、转炉炼钢简介

从鱼雷车运来的铁水经过脱硫、挡渣等处理后即可倒入转炉中作为主要炉料，另加10%以下的废钢。然后，向转炉内吹氧燃烧，铁水中的过量碳被氧化并放出大量热量，当探头测得达到预定的低碳含量时，即停止吹氧并出钢。一般在钢包中需进行脱氧及调整成份操作；然后在钢液表面抛上碳化稻壳防止钢水被氧化，即可送往连铸或模铸工区。对要求高的钢种可增加底吹氩、RH真空处理、喷粉处理（喷SI—CA粉及变性石灰）可以有效降低钢中的气体与夹杂，并有进一步降碳及降硫的作用。在这些炉外精炼措施后还可以最终微调成份，满足优质钢材的需求。

4、初轧

模铸钢锭采取热装、热送新工艺，进入均热炉加热，然后通过初轧机及钢坯连轧机轧成板坯、管坯、小方坯等初轧产品，经过切头、切尾、表面清理，（火焰清理、打磨）高品质产品则还需对初轧坯进行扒皮和探伤，检验合格后入库。目前初轧厂的产品有初轧板坯、轧制方坯、氧气瓶用钢坯、齿轮用圆管坯、铁路车辆用车轴坯及塑模用钢等。初轧板坯主要供应热轧厂作为原料；轧制方坯除部份外供，主要送往高速线材轧机作原料。由于连铸板坯的先进性，初轧板坯的需求量大为削减，因此转向上述其它产品了。

5、热连轧

用连铸板坯或初轧板坯作原料，经步进式加热炉加热，高压水除鳞后进入粗轧机，粗轧料经切头、尾、再进入精轧机，实施计算机控制轧制，终轧后即经过层流冷却（计算机控制冷却速率）和卷取机卷取、成为直发卷。直发卷的头、尾往往呈舌状及鱼尾状，厚度、宽度精度较差，边部常存在浪形、折边、塔形等缺陷。其卷重较重、钢卷内径为760mm。(一般制管行业喜欢使用。)将直发卷经切头、切尾、切边及多道次的矫直、平整等精整线处理后，再切板或重卷，即成为：热轧钢板、平整热轧钢卷、纵切带等产品。热轧精整卷若经酸洗去除氧化皮并涂油后即成热轧酸洗板卷。该产品有局部替代冷轧板的趋向，价格适中，深受广大用户喜爱。宝钢新投资的一条热轧酸洗线正在紧张建设中。

6、冷连轧

用热轧钢卷为原料，经酸洗去除氧化皮后进行冷连轧，其成品为轧硬卷，由于连续冷变形引起的冷作硬化使轧硬卷的强度、硬度上升、韧塑指标下降，因此冲压性能将恶化，只能用于简单变形的零件。轧硬卷可作为热镀锌厂的原料，因为热镀锌机组均设置有退火线。轧硬卷重一般在6~13.5吨，钢卷内径为610mm。

一般冷连轧板、卷均应经过连续退火（CAPL机组）或罩式炉退火消除冷作硬化及轧制应力，达到相应标准规定的力学性能指标。

冷轧钢板的表面质量、外观、尺寸精度均优于热轧板，且其产品厚度右轧薄至0.18mm左右，因此深受广大用户青睐。以冷轧钢卷为基板进行产品的深加工，成为高附加值产品。如电镀锌、热镀锌、耐指纹电镀锌、彩涂钢板卷及减振复合钢板、PVC复膜钢板等，使这些产品具有美观、高抗腐蚀等优良品质，得到了广泛应用。冷轧钢卷经退火后必须进行精整，包括切头、尾、切边、矫平、平整、重卷、或纵剪切板等。冷轧产品广泛应用于汽车制造、家电产品、仪表开关、建筑、办公家具等行业。钢板捆包后的每包重量为3~5吨。平整分卷重一般为3~10吨/卷。钢卷内径610mm。

7、钢的力学性能

7．1拉力试验

按标准制备的拉力试样，安装在拉力试验机的夹头内，对试样缓慢施加单轴向拉伸应力，直至试样被拉断为止的试验称作拉力试验。

7．1．1强度

金属材料在外力作用下，抵抗变形和断裂的能力叫强度。强度指标包括：比例极限、弹性极限、屈服强度、抗拉强度等。

7．1．2比例极限

对金属施加拉力，金属存在着力与变形成直线比例的阶段，而这个阶段的最大极限负荷Pp除以试样的原横截面积即为比例极限，用σP表示。

7．1．3弹性极限

金属受外力作用发生了变形，外力去掉后，能完全恢复原来的形状，这种变形称为弹性变形。金属能保持弹性变形的最大应力称为弹性极限，用σe表示。

7．1．4抗拉强度

试样拉伸时，在拉断前所承受的最大负荷除以原横截面积所得的应力，称作抗拉强度，用σb表示。当材料所受的外应力大于其抗拉强度时，将会发生断裂。因此σb越高，则表示它能承受愈大的外应力而不致于断裂。

国外标准的结构钢常按抗拉强度来分类，如SS400，其中400即表示σb的最小值为400MPa超高强度钢是指σb≥1373Mpa的钢。

7．1．5屈强比

屈强比即屈服强度与抗拉强度之比值（σS/σb）。屈服比值越高，则该材料的强度愈高，屈强比值愈低则塑性愈佳，冲压成形性愈好。如深冲钢板的屈强比值为≤0.65。

弹簧钢一般均在弹性极限范围内服役，受载荷时不允许产生塑性变形，因此要求弹簧钢经淬火、回火后具有尽可能高的弹性极限和屈强比值（σS/σb≥0.90）此外疲劳寿命与抗拉强度及表面质量往往有很大关连。

7．1．6塑性

金属材料在受力破坏前可以经受永久变形的性能称为塑性。塑性指标通常伸长率和断面收缩率表示。伸长率与断面收缩率越高，则塑性越好。

8、冲击韧性

用一定尺寸和形状的金属试样，在规定类型的冲击试验上受冲击负荷折断时，试样刻槽处单位横截面上所消耗的冲击功，称为冲击韧性以αk表示。

目前常用的10×10×55mm，带2mm深的V形缺口夏氏冲击试样，标准上直接采用冲击功（J焦耳值）AK，而不是采用αK值。因为单位面积上的冲击功并无实际意义。

冲击功对于检查金属材料在不同温度下的脆性转化最为敏感，而实际服役条件下的灾难性破断事故，往往与材料的冲击功及服役温度有关。因此在有关标准中常常规定某一温度时的冲击功值为多少、还规定FATT（断口面积转化温度）要低于某一温度的技术条件。所谓FATT，即一组在不同温度下的冲击试样冲断后，对冲击断口进行评定，当脆性断裂占总面积的50%时所对应的温度。由于钢板厚度的影响，对厚度≤10mm的钢板，可取得3/4小尺寸冲击试样（7.5×10×55mm）或1/2小尺寸冲击试样（5×10×55mm）。但是一定要注意，同规格及同一温度下的冲击功值才可相互比较。只有在标准规定的条件下，才可按标准的换算方法，折算成标准冲击试样的冲击功，再相互比较。

9、硬度试验

金属材料抵抗压头（淬硬的钢球或具有1200圆锥或角锥的金刚石压头）压陷表面的能力称为硬度。根据试验方法和适用范围的不同，硬度可分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度以及显微硬度、高温硬度等。

冶金产品常用的是布氏硬度和洛氏硬度。

10、宝钢企业标准（Q/BQB）

宝钢企标中的钢号大致可分为三个来源:即从日本JIS标准、德国DIN标准移植及自行开发研制的钢号。从日本JIS标准中移植来的钢号，一般首位常为S（Steel）；从DIN标准移植来的钢号，一般常以ST开头（Stahl德文中的“钢”）；宝钢自行开发研制的钢号，一般首位常以宝钢的拼音首位B开头。

11、结构用热连轧、冷连轧钢板及钢带

结构钢一般按强度分类，在钢号中的数字往往代表抗拉强度的最低值。由于该类钢常用于制作结构件，因此称作为结构钢。结构钢的强化机制倾向于降碳增锰固溶强化铁素体、细化珠光体和添加微合金的析出强化、沉淀强化和细晶强化，以确保在提高强度的同时仍保持较好的韧、塑指标并兼具良好的焊接性能。

钢铁知识大全（4）

什么是冷扎，热扎

冷轧和热轧是两种不同的轧钢技术，顾名思义，冷轧就是在钢在常温情况下进行扎制，这种钢的硬度大。热轧就是钢在高温情况下扎制

（1）热轧：

1、厚度：1.2mm—8/12mm（厚度不同，价格不同）

2、宽度：1000mm/1250mm/1500mm（非标宽度一般要加价）

3、牌号：

国内：（硬、含碳高）Q235—Q215—Q195（软、含碳低）

日本：SS400—SS330—SPHC（国内一般套用）

独联体：08KP--08YU（较强拉深、深冲）

德国：ST12—ST13—ST14（较强拉深、深冲）

珠钢：ZJ330等

4、卷重：主要是15吨/卷，也有要求10吨以下/卷。要考虑开平机的承重、吊装设备的承重等问题.

5、生产能力：

厚度为0.9/1.2/1.5只有珠钢能够生产

厚度为1.5mm邯钢、宝钢能够生产（邯钢质量较差）

厚度为1.8mm本钢、鞍钢、太钢能够生产

6、产品质量及价格：

独联体：质量较差、价低。08KP生产厂家有乌克兰ILLCHY、ZAPROSTAL钢厂、哈撒克斯坦INSPAT钢厂（其中乌克兰的质量最差，价格最低）。

08YU生产厂家有俄罗斯（MMK）玛钢（08YU质量好于08KP）

日本：质量好、价高主要生产厂家为六大高炉工厂：新日铁、住友、NKK、川崎等。

韩国：质量好、价高主要生产厂家为POSCO（浦项）

台湾：质量好、价格高，主要生产厂家为中钢、烨隆。

南非：质量好于独联体，仅次于日韩，主要生产厂家为SODHNA。

1.5—2.0（不包括1.5，包括2.0）国内厂家质量较差，2.0以上质量可以满足使用要求。

1.5以下主要需要进口，1.8—2.95使用独联体的较多。

（2）冷轧：

1、厚度：0.25mm—3.00mm（厚度不同，价格不同）

2、宽度：1000mm/1250mm（非标宽度一般要加价）

3、牌号：

国内：（硬、含碳高）Q235—Q195（软、含碳低）（用Q195较多）

日本：SPCC-SD—SPCD-SD—SPCE-SD（国内一般套用）

独联体：08KP--08YU（较强拉深、深冲）

德国：ST12—ST13—ST14/ST16（较强拉深、深冲）

4、使用现状

1.0mm以下主要需要进口。

日本：主要是0.6mm/0.7mm以下

独联体：主要是1.1mm以下

国内：主要是0.8mm以上—3.0mm以下

5、产品质量：

日、韩：质量最好，如POSCO等

国内：中档，宝钢最好、鞍钢、本钢、攀钢、武钢其次

独联体：质量最差。

主要生产厂家同热轧。

钢铁知识大全（5）

不锈钢的有关实用知识

一、不锈钢热轧钢板

不锈钢热轧钢板是用热轧工艺生产的不锈钢钢板。厚度不大于3mm的为薄板，厚度大于3mm的为厚板。用于化工、石油、机械、船舶等行业制造耐蚀零件、容器和设备。其分类和牌号如下：

1．奥氏体型钢

(1)1Cr17Mn6Ni15N；(2)1Cr18Mn8Ni5N；(3)1Cr18Ni9；(4)1Cr18Ni9Si3；(5)0Cr18Ni9；(6)00Cr19Ni10；(7)0Cr19Ni9N；(8)0Cr19Ni10NbN；(9)00Cr18Ni10N；(10)1Cr18Ni12；（11）0Cr23Ni13；(12)0Cr25Ni20；(13)0Cr17Ni12Mo2；(14)00Cr17Ni14Mo2；(15)0Cr17Ni12Mo2N；(16)00Cr17Ni13Mo2N；(17)1Cr18Ni12Mo2Ti；(18)0Cr18Ni12Mo2Ti；(19)1Cr18Ni12Mo3Ti；(20)0Cr18Ni12Mo3Ti；(21)0Cr18Ni12Mo2Cu2；(22)00Cr18Ni14Mo2Cu2；(23)0Cr19Ni13Mo3；(24)00Cr19Ni13Mo3；(25)0Cr18Ni16Mo5；(26)1Cr18Ni9Ti；(27)0Cr18Ni10Ti；(28)0Cr18Ni11Nb；(29)0Cr18Ni13Si4

2．奥氏体——铁素体型钢

（30）0Cr26Ni5Mo2；（31）00Cr18Ni5Mo3Si2；

3．铁素体型钢

（32）0Cr13Al；(33)00Cr12；(34)1Cr15；(35)1Cr17；(36)1Cr17Mo；(37)00Cr17Mo；(38)00Cr18Mo2；(39)00Cr30Mo2；(40)00Cr27Mo

4．马氏体型钢

（41）1Cr12；（42）0Cr13；（43）；1Cr13；（44）2Cr13；（45）3Cr13；（46）4Cr13；（47）3Cr16；（48）7Cr17

5．沉淀硬化型钢

（49）0Cr17Ni7Al

二、不锈钢冷轧钢板

不锈钢冷轧钢板是用冷轧工艺生产的不锈钢钢板，厚度不大于3mm的为薄板，厚度大于3mm的为厚板。用于制作耐腐蚀部件，石油、化工的管道、容器、医疗器械、船舶设备等，其分类和牌号如下：

1．奥氏体型钢

除与热轧部分相同外（29种），还有：（1）2Cr13Mn9Ni4(2)1Cr17Ni7(3)1Cr17Ni8

2．奥氏体——铁素体型钢

除与热轧部分相同外（2种），还有：(1)1Cr18Ni11Si4AlTi(2)1Cr21Ni5Ti

3．铁素体型钢

除与热轧部分相同外（9种），还有：00Cr17]

4．马氏体型钢

除与热轧部分相同外（8种），还有1Cr17Ni2

5.沉淀硬化型钢：同热轧部分

三、铁素体、奥氏体、马氏体简介

大家知道固态金属及合金都是晶体，即在其内部原子是按一定规律排列的，排列的方式一般有三种即：体心立方晶格结构、面心立方晶格结构和密排六方晶格结构。金属是由多晶体组成的，它的多晶体结构是在金属结晶过程中形成的。组成铁碳合金的铁具有两种晶格结构：910℃以下为具有体心立方晶格结构的α—铁，910℃以上为具有面心立方晶格结构的Υ—铁。如果碳原子挤到铁的晶格中去，而又不破坏铁所具有的晶格结构，这样的物质称为固溶体。碳溶解到α—铁中形成的固溶体称铁素体，它的溶碳能力极低，最大溶解度不超过0.02%。而碳溶解到Υ—铁中形成的固溶体则称奥氏体，它的溶碳能力较高，最高可达2%。奥氏体是铁碳合金的高温相。

钢在高温时所形成的奥氏体，过冷到727℃以下时变成不稳定的过冷奥氏体。如以极大的冷却速度过冷到230℃以下，这时奥氏体中的碳原子已无扩散的可能，奥氏体将直接转变成一种含碳过饱和的α固溶体，称为马氏体。由于含碳量过饱和，引起马氏体强度和硬度提高、塑性降低，脆性增大。

不锈钢的耐蚀性主要来源于铬。实验证明，只有含铬量超过12%时钢的耐蚀性能才会大大提高，因此，不锈钢中的含铬量一般均不低于12%。由于含铬量的提高，对钢的组织也有很大影响，当铬含量高而碳含量很少时，铬会使铁碳平衡，图上的Υ相区缩小，甚至消失，这种不锈钢为铁素体组织结构，加热时不发生相变，称为铁素体型不锈钢。

当含铬量较低（但高于12%），碳含量较高，合金在从高温冷却时，极易形成马氏体，故称这类钢为马氏体型不锈钢。

镍可以扩展Υ相区，使钢材具有奥氏体组织。如果镍含量足够多，使钢在室温下也具有奥氏体组织结构，则称这种钢为奥氏体型不锈钢。

四、我国和日本常用不锈钢钢号的近似对照

1．对照表：

日本（JIS）中国（GB）

SUS3040Cr18Ni9(0Cr19Ni9)

SUS304L00Cr19Ni10(00Cr18Ni10)

SUS309S0Cr23Ni13

SUS310S0Cr25Ni20(1Cr25Ni20Si2)

SUS3160Cr17Ni12Mo2(0Cr18Ni12Mo2Ti)

SUS316L00Cr17Ni14Mo2

SUS3211Cr18Ni9Ti(0Cr18Ni9Ti)

SUS4301Cr17

SUS4031Cr12

SUS4101Cr13

SUS420J12Cr13

SUS420J23Cr13

SUS4311Cr17Ni2

2．牌号后掇NO．1表示热轧后进行热处理、酸洗或类似的处理；NO．2表示冷轧后进行热处理、酸洗或相应处理；NO．2B表示冷轧后进行热处理、酸洗或类似的处理，最后经冷轧获得适当光洁度。如304NO．1不锈钢板表示牌号为304的热轧不锈钢板。再如321-2B表示牌号为321的冷轧不锈钢板，表面要求冷轧后进行热处理，酸洗或类似的处理，最后经冷轧获得适当光洁度。

不锈钢牌号与美国、日本、欧洲对照表

类别中国美国日本欧洲

马氏体不锈钢Cr13型410SUS410SAF2301

1Cr17Ni2431SUS431SAF2321

9Cr18440CSUS440c

0Cr17Ni4Cu4Nb17-4PHSUH630

1Cr12Ni3MoWVXM32DIN1.4313

2Cr12MoVNbNSUH600

2Cr12NiMoWVSUH616

双相钢00Cr18Ni5Mo3Si2S315003RE60

00Cr22Ni5Mo3NS31803329J3L1SAF2205

00Cr25Ni6Mo2N329J1L1R-4

00Cr25Ni7Mo3NS31260329J4LSAF2507

00Cr25Ni6Mo3CuNS32550

铁素体0Cr13410SSUS410S

00Cr17Ti

00Cr18Mo2Ti

奥氏体不锈钢0Cr18Ni9Ti321SUS321SAF2337

00Cr19Ni10304LSUS304L

0Cr17Ni12Mo2316SUS316SAF2343

0Cr17Ni14Mo2316LSUS312L

00Cr19Ni13Mo3317LSUS317L

ZG00Cr19Ni10CF3SCS19A

ZG00Cr17Ni14Mo2CF3MSCS16A

0Cr25Ni20310SSUS310S

00Cr20Ni18Mo6CuNS31254254SMO

00Cr20Ni25Mo4.5Cu904L

钢铁知识大全（6）

钢管的定义和分类（一）

钢管是一种中空的长条钢材，大量用作输送流体的管道，如石油、天燃气、水、煤气、蒸气等，另外，在搞弯、抗扭强度相同时，重量较轻，所以也广泛用于制造机械零件和工程结构。也常用作生产各种常规武器、枪管、炮弹等。

钢管的分类：钢管分无缝钢管和焊接钢管（有缝管）两大类。按断面形状又可分为圆管和异形管，广泛应用的是圆形钢管，但也有一些方形、矩形、半圆形、六角形、等边三角形、八角形等异形钢管。对于承受流体压力的钢管都要进行液压试验来检验其耐压能力和质量，在规定的压力下不发生泄漏、浸湿或膨胀为合格，有些钢管还要根据标准或需方要求进行卷边试验、扩口试验、压扁试验等。

无缝钢管：无缝钢管是用钢锭或实心管坯经穿孔制成毛管，然后经热轧、冷轧或冷拨制成。无缝钢管的规格用外径*壁厚毫米数表示。无缝钢管分热轧和冷轧（拨）无缝钢管两类。热轧无缝钢管分一般钢管，低、中压锅炉钢管，高压锅炉钢管、合金钢管、不锈钢管、石油裂化管、地质钢管和其它钢管等。冷轧（拨）无缝钢管除分一般钢管、低中压锅炉钢管、高压锅炉钢管、合金钢管、不锈钢管、石油裂化管、其它钢管外，还包括碳素薄壁钢管、合金薄壁钢管、不锈薄壁钢管、异型钢管。热轧无缝管外径一般大于32mm，壁厚2.5-75mm，冷轧无缝钢管处径可以到6mm，壁厚可到0.25mm，薄壁管外径可到5mm壁厚小于0.25mm，冷轧比热轧尺寸精度高。

一般用无缝钢管是用10、20、30、35、45等优质碳结钢16Mn、5MnV等低合金结构钢或40Cr、30CrMnSi、45Mn2、40MnB等合结钢热轧或冷轧制成的。10、20等低碳钢制造的无缝管主要用于流体输送管道。45、40Cr等中碳钢制成的无缝管用来制造机械零件，如汽车、拖拉机的受力零件。一般用无缝钢管要保证强度和压扁试验。热轧钢管以热轧状态或热处理状态交货；冷轧以热以热处理状态交货。

钢管的定义和分类（二）

低中压锅炉用无缝钢管：用于制造各种低中压锅炉、过热蒸汽管、沸水管、水冷壁管及机车锅炉用过热蒸汽管、大烟管、小烟管和拱砖管等。用优质碳素结构钢热轧或冷轧（拨）无缝钢管。主要用10、20号钢制造，除保证化学成分和机械性能外要做水压试验，卷边、扩口、压扁等试验。热轧以热轧状态交货、冷轧（拨）以热处理状态交货。

高压锅炉钢管：主要用来制造高压及其以上压力的蒸汽锅炉管道等用的优质碳素结构钢、合金结构钢和不锈耐热钢无缝钢管、这些锅炉管经党处于高温和高压下工作、管子在高温烟气和水蒸汽的作用下还会发生氧化和腐蚀，因此要求钢管有高的持久强度、高的抗氧化性能，并具有良好的组织稳定性，采用钢号有：优质碳素结构钢钢号有20G、20MnG、25MnG；合金结构钢钢号15MoG、20MoG、12CrMoG、15CrMoG、12Cr2MoG、12CrMoVG、12Cr3MoVSiTiB等；有锈耐热钢常用1Cr18Ni9、1Cr18Ni11Nb高压锅炉管除保证化学成分和机械性能外，要逐根做水压试验，要作扩口、压扁试验。钢管以热处理状态交货。此外，对成品钢管显微组织、晶粒度、脱碳层也有一定要求。

地质钻探及石油钻控用无缝钢管；为探明地下岩层结构、地下水、石油、天然气及矿产资源情况，利用钻机打井。石油、天然气开采更离不开打井，地质钻控用石油钻探用无缝钢管是钻井的主要器材，主要包括岩芯外管、岩芯内管、套管、钻杆等。由于钻探用管要深入到几千米地层深度工作，工作条件极为复杂，钻杆承受拉、压、弯曲、扭转和不均衡冲击载荷等应力作用，还要受到泥浆、岩石磨损，因此，要求管材必须具有足够的强度、硬度、耐磨性和冲击韧性，钢管用钢用“DZ”（地质的汉语拼音字头）加数字一代表钢屈服点表示，常用的钢号有DZ45的45MnB、50Mn；DZ50的40Mn2、40Mn2Si；DZ55的40Mn2Mo、40MnVB；DZ60的40MnMoB、DZ65的27MnMoVB。钢管都以热处理状态交货。

石油裂化管：用于石油炼厂的炉管、热交换器管和管道用无缝管。常用优质碳素钢（10、20）、合金钢（12CrMo、15CrMo）、耐热钢（12Cr2Mo、15Cr5Mo）、不锈钢（1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti）制造。钢管除得证化学成分和各种机械性能外，还要保证水压、压扁、扩口等试验，及表面质量和无损检验。钢管在热处理状态下交货。不锈钢管：用各种不锈钢热轧，冷轧的不锈钢管，广泛应用于石油、化工设备管道和各种用途的不锈钢结构零件，除应保证化学成分和机械性能，凡用作承受流体压力的钢管要保证水压试验合格。各种专用钢管要按规定保证条件。

焊接钢管：也叫焊管，是用钢板或钢带经过弯曲成型，然后经焊接制成。按焊缝形式分为直缝焊管和螺旋焊管。按用途又分为一般焊管、镀锌焊管、吹氧焊管、电线套管、公制焊管、托辊管、深井泵管、汽车用管、变压器管、电焊薄壁管、电焊异型管和螺旋焊管。一般焊管：一般焊管用来输送低压流体。用Q195A、Q215A、Q235A钢制造。也可采用易于焊接的其它软钢制造。钢管要进行水压、弯曲、压扁等实验，对表面质量有一定要求，通常交货长度为4-10m，常要求定尺（或倍尺）交货。焊管的规格用公称口径表示（毫米或英寸）公称口径与实际不同，焊管按规定壁厚有普通钢管和加厚钢管两种，钢管按管端形式又分带螺纹和不带螺纹两种。

钢管的定义和分类（三）

镀锌钢管：为提高钢管的耐腐蚀性能，对一般钢管（黑管）进行镀锌。镀锌钢管分热镀锌和电钢锌两种，热镀锌镀锌层厚，电镀锌成本低。吹氧焊管：用作炼钢吹氧用管，一般用小口径的焊接钢管，规格由3/8寸-2寸八种。用08、10、15、20或Q195-Q235钢带制成。为防蚀，有的进行渗铝处理。电线套管：也是普通碳素钢电焊钢管，用在混凝土及各种结构配电工程，常用的公称直径从13-76mm。电线套套管壁较薄，大多进行涂层或镀锌后使用，要求进行冷弯试验。公制焊管：规格用无缝管形式，用外径*壁厚毫米表示的焊接钢管，用普通碳素钢、优质碳素钢或普能低合金钢的热带、冷带焊接，或用热带焊接后再经冷拨方法制成。公制焊管分普能和薄壁、普通用作结构件，如传动轴，或输送流体，薄壁用来生产家具、灯具等，要保证钢管强度和弯曲试验。托辊管：用于带式输送机托辊电焊钢管，一般用Q215、Q235A、B钢及20钢制造，直径63.5-219.0mm。对管弯曲度、端面要与中心线垂直、椭圆度有一定要求，一般进行水压和压扁试验。变压器管：用于制造变压器散热管和其它热交换器，采用普通碳素钢制造，要求进行压扁、扩口、弯曲、液压试验。钢管以定尺或倍尺交货，对钢管弯曲度有一定要求。异型管：由普通碳结结构钢及16Mn等钢带焊制的方形管、矩形管、帽形管、空胶钢门窗用钢管，主要用作农机构件、钢窗门等。电焊薄壁管：主要用来制作家具、玩具、灯具等。近年来不锈钢带制作的薄壁管应用很广，高级家具、装饰、栏栅等。螺旋焊管：是将低碳碳素结构钢或低合金结构钢钢带按一定的螺旋线的角度（叫成型角）卷成管坯，然后将管缝焊接起来制成，它可以用较窄的带钢生产大直径的钢管。螺旋焊管主要用于石油、天然气的输送管线，其规格用外径*壁厚表示。螺旋焊管有单面焊的和双面焊的，焊管应保证水压试验、焊缝的抗拉强度和冷弯性能要符合规定。南京工业大学课程设计课程名称：高层建筑施工学院：土木工程学号：30学生姓名：张驰班级：土木12062015年12月31日目录一、工程概况…………2二、编制依据…………3三、脚手架搭设方案…………………3四、脚手架搭设施工…………………4五、附着式升降脚手架搭设及验算…………………7六、脚手架验收要求………………10七、脚手架使用中应遵守的规定…………………13八、脚手架拆除……………………13九、搭设脚手架的安全措施………16十、钢管落地脚手架计算书………18十一、普通型钢悬挑脚手架计算书………………31一．工程概况建筑高度为99m，长80m，宽40m的一栋建筑，共23层，地下三层，一至二层为商业用房，三层至二十三层为办公用房。二．编制依据1.《建筑施工计算手册》2.《建筑施工手册》第四版3.《钢结构设计规范》GB50017-20034.《建筑结构荷载规范》GB50009-20015.《建筑施工脚手架实用手册（含垂直运输设施）》6.《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-20017.《建筑地基基础设计规范》GB50007-20028.《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99三．脚手架搭设方案1.本工程地上23层，一、二层层高4.79m，标准层层高3.95m，总高99m。2.内脚手架选择：3.9米层高以上的选用￠48×3.2管搭设满堂脚手架，3.9米层高以下的采用门式脚手架，定型钢脚手板搭设。3.外脚手架搭设选择：（1）外墙采用落地式双排脚手架；（2）建筑5层（17.5m）以下，采用落地式脚手架，5层以上采用型钢悬挑式脚手架，分四段搭设。17.5米至37.23米为第一段；37.23米至56.98米为第二段；56.98米至76.73米为第三段；76.73米以上为第四段。4.为保证施工安全，选用附着升降式脚手架，即爬架。四．脚手架搭设施工（一）满堂脚手架搭设施工1.材料选择：Φ48×3.2㎜脚手架钢管及配套扣件，1×1.5m竹脚手片。2.搭设要求：立杆间距1.5m，立杆离墙边300㎜，步高1.8m。搭设高度为楼板底下来1.7米，满铺脚手片，每块竹脚手片四周用铁丝扎牢。3.满堂脚手架在合适的位置设置上下人钢扶梯，楼梯四边高1.2米高扶手和0.5米高挡身杆。4.门式脚手架高度为一步，按两片一组定型脚手板搭设即可，以便于移动。（二）落地式双排脚手架搭设施工1.材料：Φ48×3.2㎜脚手架钢管及配套扣件，1×1.5m竹脚手片，阻燃型密目网。2.基础做法：100厚碎石垫层；100厚C15素砼基础；外侧设250宽砖砌排水明沟，转角处设置排水窨井。基础在地下室顶板上时，通长铺设40厚，150㎜宽松木板做垫板。3.脚手架立杆纵距1.5米，横距1.05米，离墙0.30米，步高1.8米。地下室搭设5步，写字楼、商务楼各搭设10步。4.脚手架搭设程序放样定位—摆扫地杆—逐根竖立杆—安装扫地杆—搭设第一步大小横杆及水平杆—铺设第一步脚手片—安装连墙杆—安装斜撑及剪刀撑—安装扶手杆及挡脚杆—接立杆—张挂安全网—三步搭设完毕后验收5.相邻立杆接长的位置应错开在不同的架步内，上下大横杆接长应错开在不同的立杆间距中。立杆各接头中心至主节点的距离不宜大于步距的1/3。且接长必须采用对接扣件，严禁用两个活扣绑接。小横杆伸出立杆长度不小于100㎜，靠墙一端的外伸长度不大于0.4L。6.剪刀撑从转角处开始设置，连续满面设置，剪刀撑的斜杆与地面夹角为45～60度，剪刀撑斜杆接长采用搭接法，搭接长度不少于1米，搭接扣件不少于3个。7.拉接点设置，采用刚性拉结点，拉结点按“两步三跨”菱形布置，且纵距小于4.5米，步距小于3.6米，拉结点采用双扣件固定。8.脚手片满铺，第一步满铺，工作面两步满铺，每间隔四步满铺一步且从第一步开始每间隔四步用木板做好架体与结构体之间空隙密封，离墙面120-150㎜。9.每步架体设1.2米高防护栏杆和0.6米高中栏杆,下设0.18米高挡脚板，架体转角处立1.5米高竹脚手片挡板，脚手架外侧满挂密目安全网。10.架体四个角设防雷接地，其接地电阻小于10欧姆。11.架体搭设必须做到纵成线，横成方，杆身垂直。大横杆水平，小横杆伸出脚手架尺寸统一，钢管油漆颜色一致，无锈蚀。剪刀撑按黄黑色间隔油漆，以保证外观架的完整和美观。12.根据建筑物外形情况，选择恰当位置搭设上下人斜道，斜道坡度为1：3，斜道采用脚手架同等材料搭设，斜道上满铺脚手片，并和钢管扎牢，每隔300㎜扎一根20×40的防滑条，斜道外侧设扶手杆和挡脚板，外侧1/2面挂设密目安全网。（三）悬挑式外脚手架搭设1.材料选择：［16a号槽钢；Φ48×3.2脚手架钢管及配套扣件；Φ14钢丝绳；1×1.5m竹脚手片。2.悬挑梁和楼面固定方法：悬挑梁伸入楼面搁置长度不小于1.5米，设两个固定点，固定点采用￠16圆钢螺栓，钢板固定。3.悬挑梁采用Φ14钢丝绳上拉卸载，钢丝绳下面固定在外挑槽钢端头处，上面固定于上一层的砼梁内预埋的Φ16钢筋吊钩上。4.脚手架立杆纵距1.5米，立杆横距1.05米，离墙0.30米，步高1.8米。5.悬挑脚手架搭设步骤放样定位—安放槽钢挑梁—摆设扫地杆—逐根竖立杆—安装扫地杆—搭设第一步大小横杆及水平杆—铺设第一步脚手片—安装连墙杆—安装斜撑及剪刀撑—安装扶手杆及挡脚杆—接立杆—张挂安全网—三步搭设完后安装钢丝绳吊索—验收6.相邻立杆的接长的位置应错开在不同的架步内，上下大横杆接长应错开在不同的立杆间距中，且接长必须采用对接扣件，严禁两个活扣绑接。小横杆伸出立杆长度不小于100㎜。7.剪刀撑从转角处开始设置，连续满面设置，剪刀撑的斜杆与地面夹角为45-60度，剪刀撑斜杆接长采用搭接法，搭接长度不小于1米，搭接扣件不少于3个。8．拉结点设置，采用刚性拉结点，拉结点按“两步三跨”菱形布置，且纵距小于4.5米，步距小于3.6米，拉结点采用双扣件固定。9.脚手片满铺，第一步满铺，工作面两步满铺，每间隔四步满铺一步且从第一步开始每间隔三步用木板做好架体与结构体之间空隙密封。10步架体设1.2米高防护栏杆和0.3米挡脚杆，架体转角处立1.5米高竹脚手片挡板，脚手架外侧满挂密目安全网。10.架体四个角利用主体柱钢筋作防雷接地，其接地电阻小于10欧姆。11.架体搭设必须做到纵成线，横成方，杆身垂直。大横杆水平，小横杆伸出脚手架尺寸统一，钢管油漆颜色一致，无锈蚀。剪刀撑按黄黑色间隔油漆，以保证外观架的完整和美观。五．附着式升降脚手架搭设及验算（一）外架吊点及平面布置（二）附墙点预埋1.吊点的预埋点设在边梁上，每个吊点按设计位置中心线左右100mm各埋设一根预埋管。由于建筑物楼层间梁的平面位置有变动，预埋点的位置应以建筑物柱心为标准确定。2.预埋点平面位置要求按图确定，误差要求见附图。3.预埋管立面位置为该层楼板下表面以下100mm，误差要求见附图。4.每个吊点各楼层预埋点中心线在水平面上的投影与设计位置的误差：左右不大于20mm。5.预埋管必须与钢筋捆扎牢固，以免浇灌砼时被震歪或移位。（三）控制室位置：控制室高度为架体第三步架上。控制室搭设三平方米左右，两侧全封闭，正面除门以外全封闭，背面封闭三分之二，顶部木方做梁，并用1cm的九夹板封闭二层，再用彩条布铺好。底部斜撑钢管斜撑到下一步架的大横杆上。（四）电缆线共计64根，从控制室始沿两边架体铺设至分片处，电缆线应铺设在第三步架安全网外面，并用铁丝牢固绑扎在大横杆上，绑扎点间隔不能超过30cm，以免受到冲击造成意外。（五）吊点受力验算建筑结构选受力状况最不利的吊点验算DD21，该边梁截面为b×h=200×500）。该吊点受外力按5m跨架体自重加施工荷载计算，只考虑单层附着支撑受力。见图。1.施工荷载3000N/m²，动力系数为1.05；施工面积3.29m²，两层同时施工；自重30000N。吊点离边梁近端根部距离L₁=700mm，离边梁远端根部距离L₂=1300mm。吊点处外架作用力F=3000×3.29×2×1.05+30000=50727（N）吊点处边梁所受弯矩Mmax=F×L₁×L₂/（L₁+L₂）=50727×1300×700/（1300+700=23080785N·mm=23KN·m2.根据梁平面整体配筋图，该边梁配筋为不少于3Φ18受拉。计算该边梁在混凝土强度达到C20时的荷载设计值。As=3×π×（18/2）2=763.02（mm²）（1）确定材料强度设计值：fcm=9.6N/mm²fy=360N/mm²（2）确定梁的有效高度h0=h-35=500-35=465（mm）（3）计算As×fy=763.02×360ξ=0.25fcm·b·h=9.6×200×465查表得：as=0.21（4）计算Mu=as·fcm·b·h02=0.21×9.6×200×4652=87181920（N·mm）≈87KN·m边梁：Mu=87KN·m>Mmax=23KN·m故该边梁满足强度要求。六．脚手架检查验收（一）脚手架及其地基基础应在下列阶段进行检查与验收：

1.基础完工后及脚手架搭设前；

2.作业层上施加荷载前；

3.每搭设完10-13m高度后；

4.达到设计高度后；5.遇有六级大风与大雨后；寒冷地区开冻后；

6.停用超过一个月。（二）脚手架在定期使用中应定期检查下列项目1.查验脚手架钢管、扣件检测是否合格；2.查验立杆纵横距、步距是否符合施工方案要求；3.查验各节点是否可靠，扣件扭力矩是否达到40-60N.m;4.查验立杆垂直度偏差是否小于1/300，且小于50㎜；5.查验水平杆的水平偏差是否小于1/250，且小于50㎜；6.作业层、分隔层脚手片是否满铺，拉结点、剪刀撑是否按要求设置，安全防护措施是否到位；7.脚手架验收按每搭设三步为一个验收段验收，但下列情况必须重新验收：（1）连续使用6个月后；（2）施工中途停工，（包括放假）15天，再重新使用前；（3）在遭受大风、大雨、大雪、地震等强力因素作用后；（4）在使用过程中发现显著变形、沉降等安全隐患整改重新投入使用前。8.杆件的设置和连接，连墙件、支撑、门洞桁架等的构造是否符合要求；

9.地基是否积水，底座是否松动，立杆是否悬空；

10.扣件螺栓是否松动；

11.高度在24m以上的脚手架，其立杆的沉降与垂直度的偏差是否符合本规范表8.2.4项次1、2的规定；

12.安全防护措施是否符合要求；

13.是否超载。

（三）脚手架搭设的技术要求、允许偏差与检验方法，应符合下表规定。注：图中1―立杆；2―纵向水平杆；3―横向水平杆；4―剪刀撑。七．脚手架使用中应遵守的规定1.脚手架设计是按二层作业面计算，故施工中同一立杆区段，作业层不得超过两层，施工荷载控制为3Kn/㎡,施工设备重量小于1KN。2.在架面上放置的材料应码放整齐，不得影响人员操作或通行，严禁上架人员在架面上奔跑，推行或倒退拉车。3.作业人员在架上作业高度应以正常操作为度，禁止在架板上加垫器物增加操作高度，作业中要注意自我安全和保护他人安全，避免碰撞，闪失和落物，严禁在架上嬉闹和在护栏上休息，严禁在架上睡觉。4.在作业中严禁随意拆除脚手架上的基本架体杆件，连接紧固件和连墙杆，必须拆除时，应经过主管人员同意，并采取相应措施后方准拆除，作业完成后应及时恢复。5.每班工人上架作业时，应先检查有否安全隐患，如有应先行排除后方准开始作业，作业中发现异常情况和危险情况，应立即通知架上人员撤离。6.在每步架完后，必须及时将剩余材料移至下步或搬到室内堆放，每天收工前应将架面清理干净，垃圾运出。7.应及时清理落入安全网内的材料和物品，严禁自架上向下抛掷物品、材料或垃圾。八．脚手架的拆除（一）拆除前准备工作1.拆架前，全面检查脚手架，根据检查结果，拟订出作业计划，报请批准，进行安全技术交底后才准工作。作业计划一般包括：拆架的步骤和方法、安全措施、材料堆放地点、劳动组织安排等。2.拆除现场必须设置警戒区，张挂醒目警戒标志；地面应设专人指挥，禁止非作业人员进入。3.建筑物主体内的所有窗户必须锁好，不允许向外开启或向外伸挑物件。4.应事先清除脚手架上的杂物及地面障碍物。5.拆架的高处作业人员应戴安全帽、系安全带、穿软底防滑鞋。（二）拆除顺序1.安全网→竖挡笆→垫铺笆→防护栏→隔栅→斜杆→连墙杆→大横杆→小横杆→立杆→槽钢2.拆架程序应遵守由上而下、先搭后拆的原则，并按一步一清原则逐次进行，严禁上下同时进行拆除作业。3.拆立杆时，要先抱住立杆再拆开最后两个扣，拆除大横杆、斜撑、剪刀撑时，应先拆中间扣件，然后托住中间，再解端头扣。4.所有连墙杆、斜杆、隔排措施必须随脚手架步层拆除同步进行下降，不准先行拆除，分段拆除高差不大于2步，如高差大于2步，应设置连墙件加固；当脚手架拆至下部最后一根长立杆的高度时，先在适当位置搭设临时抛撑加固后，再拆除连墙件；5.当脚手架采取分段、分立面拆除时，对不拆除的脚手架两端，先按规范要求设置连墙件和横向斜撑加固；6.拆除槽钢时，必须有下部的脚手架体搭设完毕，有操作工作面时，方可展开，在室内用人工一根一根往房子内部进行抽拉。7.拆除时要统一指挥，上下呼应，动作协调，当解开与另一头有关的结扣时，应先通知对方，以防坠落。8.拆架时严禁有任何东西落物。9.在拆架时，不得中途换人，如必须换人时，应将拆除情况交代清楚后方可离开。10.运至地面的构配件按品种、规格随时堆放到规定的地方，并按规范规定及时检查、整修与保养；当天拆当天清，拆下的扣件和铁丝要集中回收处理。输送至地面的杆件，应及时按类堆放，整理保养。11.当天离岗时，应及时加固尚未拆除部分，防止存留隐患造成复岗后的人为事故。12.如遇强风、雨、雪等特殊气候，不应进行防护架的拆除，严禁夜间拆除。九．搭设脚手架的安全措施1.作业人员必须持证上岗，脚手架搭设人员必须是经过按现行国家标准《特种作业人员安全技术考核管理规则》（GB5036）考核合格的专业架子工。上岗人员应定期体检，合格者方可持证上岗。并在作业前经过安全教育；2.作业人员必须佩带安全带、戴好安全帽、穿防滑鞋；3.搭设过程中应划出安全区，设专人警示，搭拆脚手架时，地面应设围栏和警戒标志，严禁非操作人员入内。4.没有搭拆好的脚手架在收工前必须检查，确定架子的稳定性，并有临时加固措施，以免发生意外；5.搭拆脚手架必须专人统一指挥，上下呼应、动作协调，相互告知；6.拆除脚手架应做到拆一步、清一步，不准采用踏步式拆除方法，拆下来的材料分类堆放，零配件要放入容器内，然后通过塔吊或施工电梯吊运到地面，严禁高空抛掷。7．脚手架的构配件质量与搭设质量，应按规范JGJ130-2001第8章的规定进行检查验收，合格后方准使用。

8.作业层上的施工荷载应符合设计要求，不得超载。不得将模板支架、缆风绳、泵送混凝土和砂浆的输送管等固定在脚手架上；严禁悬挂起重设备。

9.当有六级及六级以上大风和雾、雨、雪天气时应停止脚手架搭设与拆除作业。雨、雪后上架作业应有防滑措施，并应扫除积雪。

10.脚手架的安全检查与维护，应按规范JGJ130-2001第8.2.2-8.2.5条的规定进行。安全网应按有关规定搭设或拆除。

11.在脚手架使用期间，严禁拆除下列杆件：

（1）主节点处的纵、横向水平杆，纵、横向扫地杆；

（2）连墙件。

12.不得在脚手架基础及其邻近处进行挖掘作业，否则应采取安全措施，并报主管部门批准。

13.临街搭设脚手架时，外侧应有防止坠物伤人的防护措施。

14.在脚手架上进行电、气焊作业时，必须有防火措施和专人看守。

15.工地临时用电线路的架设及脚手架接地、避雷措施等，应按现行行业标准《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46）的有关规定执行。十．钢管落地脚手架计算书（一）参数信息1.脚手架参数双排脚手架搭设高度为20m，立杆采用单立杆；搭设尺寸为：横距Lb为1.05m，纵距La为1.5m，大小横杆的步距为1.8m；内排架距离墙长度为0.30m；大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为2根；采用的钢管类型为Φ48×3.2；横杆与立杆连接方式为单扣件；连墙件采用两步两跨，竖向间距3.6m，水平间距3m，采用扣件连接；连墙件连接方式为双扣件；2.活荷载参数施工均布活荷载标准值:2.000kN/m²；脚手架用途:装修脚手架；同时施工层数:2层；3.风荷载参数本工程地处江苏南京市，基本风压0.4kN/m²；风荷载高度变化系数μz，计算连墙件强度时取0.92，计算立杆稳定性时取0.74，风荷载体型系数μs为0.214；4.静荷载参数每米立杆承受的结构自重标准值(kN/m):0.1248；脚手板自重标准值(kN/m²):0.350；栏杆挡脚板自重标准值(kN/m):0.140；安全设施与安全网(kN/m²):0.005；脚手板类别:竹笆片脚手板；栏杆挡板类别:竹笆片脚手板挡板；每米脚手架钢管自重标准值(kN/m):0.038；脚手板铺设总层数:13；5.地基参数地基土类型:素填土；地基承载力标准值(kPa):120.00；立杆基础底面面积(m²):0.20；地基承载力调整系数:1.00（二）大横杆的计算按照《扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001)第5.2.4条规定，大横杆按照三跨连续梁进行强度和挠度计算，大横杆在小横杆的上面。将大横杆上面的脚手板自重和施工活荷载作为均布荷载计算大横杆的最大弯矩和变形。1.均布荷载值计算大横杆的自重标准值:P₁=0.038kN/m；脚手板的自重标准值:P₂=0.35×1.05/(2+1)=0.122kN/m；活荷载标准值:Q=2×1.05/(2+1)=0.7kN/m；静荷载的设计值:q₁=1.2×0.038+1.2×0.122=0.193kN/m；活荷载的设计值:q₂=1.4×0.7=0.98kN/m；图1大横杆设计荷载组合简图(跨中最大弯矩和跨中最大挠度)图2大横杆设计荷载组合简图(支座最大弯矩)2.强度验算跨中和支座最大弯距分别按图1、图2组合。跨中最大弯距计算公式如下:M1max=0.08q₁/2+0.10q₂/2跨中最大弯距为M1max=0.08×0.193×1.52+0.10×0.98×1.52=0.255kN·m；支座最大弯距计算公式如下:M2max=-0.10q₁/2-0.117q₂/2支座最大弯距为M2max=-0.10×0.193×1.52-0.117×0.98×1.52=-0.301kN·m；选择支座弯矩和跨中弯矩的最大值进行强度验算：σ=Max(0.255×106,0.301×106)/5080=59.252N/mm2；大横杆的最大弯曲应力为σ=59.252N/mm2小于大横杆的抗弯强度设计值[f]=205N/mm²，满足要求。3.挠度验算最大挠度考虑为三跨连续梁均布荷载作用下的挠度。计算公式